Cet article contient une comparaison des principales propriétés thermiques et atomiques du bore et du silicium, deux éléments chimiques comparables du tableau périodique. Il contient également des descriptions de base et des applications des deux éléments. Bore contre Silicium.
Bore et Silicium – À propos des éléments
Source : www.luciteria.com
Bore et Silicium – Applications
Bore
Presque tout le minerai de bore extrait de la Terre est destiné à être raffiné en acide borique et en tétraborate de sodium pentahydraté. Aux États-Unis, 70 % du bore est utilisé pour la production de verre et de céramique. La principale utilisation mondiale à l’échelle industrielle des composés du bore (environ 46 % de l’utilisation finale) concerne la production de fibre de verre pour les fibres de verre isolantes et structurelles contenant du bore, en particulier en Asie. Le bore est ajouté aux aciers au bore au niveau de quelques parties par million pour augmenter la trempabilité. Des pourcentages plus élevés sont ajoutés aux aciers utilisés dans l’industrie nucléaire en raison de la capacité d’absorption des neutrons du bore (par exemple, des pastilles de carbure de bore). Le bore peut également augmenter la dureté de surface des aciers et des alliages par boruration. Les poudres de carbure de bore et de nitrure de bore cubique sont largement utilisées comme abrasifs.
Silicium
La plupart du silicium est utilisé industriellement sans être purifié, et en effet, souvent avec relativement peu de traitement à partir de sa forme naturelle. Le silicium est un ingrédient essentiel de l’aluminium, de l’acier et des alliages de fer. Il est ajouté comme fondant pour les alliages de cuivre. Sous forme d’argile et de sable, il est utilisé pour fabriquer des briques et du béton; c’est un matériau réfractaire précieux pour les travaux à haute température, par exemple, les sables de moulage pour les pièces moulées dans les applications de fonderie. La silice est utilisée pour fabriquer des briques réfractaires, un type de céramique. Les minéraux silicatés sont également présents dans la céramique blanche, une classe importante de produits contenant généralement divers types de minéraux argileux cuits (phyllosilicates d’aluminium naturels). Un exemple est la porcelaine, qui est basée sur la kaolinite minérale de silicate. Le verre traditionnel (verre sodocalcique à base de silice) fonctionne également de la même manière, et est également utilisé pour les fenêtres et les conteneurs. Le silicium métal hyperpur et le silicium hyperpur dopé (dopage au bore, au phosphore, au gallium ou à l’arsenic) sont utilisés dans les cellules solaires, les transistors et les semi-conducteurs.
Bore et Silicium – Comparaison dans le tableau
| Élément | Bore | Silicium |
| Densité | 2,46 g/cm3 | 2,33 g/cm3 |
| Résistance à la traction ultime | N / A | 170 MPa |
| Limite d’élasticité | N / A | 165 MPa |
| Module de Young | N / A | 150 GPa |
| Échelle de Mohs | 9,5 | 7 |
| Dureté Brinell | N / A | N / A |
| Dureté Vickers | 49000 MPa | N / A |
| Point de fusion | 2079°C | 1410°C |
| Point d’ébullition | 3927°C | 3265°C |
| Conductivité thermique | 27W/mK | 148 W/mK |
| Coefficient de dilatation thermique | 5-7 µm/mK | 2,6 µm/mK |
| Chaleur spécifique | 1,02 J/g·K | 0,71 J/g·K |
| Température de fusion | 50,2 kJ/mole | 50,55 kJ/mole |
| Chaleur de vaporisation | 508 kJ/mole | 384,22 kJ/mol |
